FR2478921A1 - Appareil et procede pour transmission sur un signal video d'un signal sonore par impulsions modulees en largeur - Google Patents

Abstract

LE SIGNAL SON EST MODULE EN 20, 22 PAR VARIATION DE L'INSTANT D'OCCURENCE D'AU MOINS UN FLANC D'UNE IMPULSION EN FONCTION DU NIVEAU DE TENSION DUDIT SIGNAL A UN MOMENT CHOISI. L'IMPULSION EST AJOUTEE ENSUITE EN 35 AU SIGNAL VIDEO PENDANT L'INTERVALLE DE SUPPRESSION DE LIGNE. APRES RECEPTION DU SIGNAL TRANSMIS ON TRAITE LE SIGNAL VIDEO POUR REFORMER L'IMPULSION VARIABLE PAR LA POSITION DE SON FLANC. A PARTIR DE CHAQUE FLANC VARIABLE ON ELABORE UNE IMPULSION DE SORTIE QUI SERT A GENERER UNE TENSION DE NIVEAU DETERMINEE PAR L'IMPULSION INCIDENTE. APPLICATION A LA TRANSMISSION DE SONS PAR LE CANAL D'IMAGE.

Description

L'invention concerne de manière générale un appareil et un procédé pour

modulation d'un signal sonore sur un signal

vidéo pendant l'intervalle de suppression de ligne de celui-

ci, et plus particulièrement un système de modulation par im-

pulsions de largeur variable d'un tel signal sonore sur le signal vidéo et de démodulation et de remise en forme de ce

signal sonore dans un récepteur vidéo.

Des systèmes connus utilisent des techniques de modula-

tion de fréquence (FM) pour appliquer un signal sonore à un signal vidéo en vue de sa transmission, par exemple entre une

caméra de prise de vues et une station de base. Un inconvé-

nient de ces systèmes est que les porteuses FM utilisées dans le canal vidéo dégradent la réponse en fréquence du signal vidéo, ou bien, exigent un canal vidéo plus large pour une réponse en fréquence comparable du signal vidéo. La qualité sonore, c'est-à-dire le rapport signal/bruit et la réponse en

fréquence, dépend de la bande passante de cette porteuse FM.

D'autres procédés de modulation comprennent la modula-

tion par impulsions codées (PCM) et la modulation d'impul-

sions en amplitude (PAM). La difficulté soulevée par la modu-

lation PAM est que le rapport signal/bruit est limité, dans ce cas par la hauteur maximale des impulsions pouvant être transmises sur le signal vidéo, et par la sensibilité de la résolution du circuit envers les variations de l'amplitude

du signal. L'inconvénient de la modulation PCM est la nécessi-

té d'un équipement beaucoup plus complexe et coûteux que ce-

lui des autres procédés. Ceci est dû au fait que des circuits

de synchronisation des diverses impulsions doivent être pré-

vus en plus des circuits communs aux autres procédés. Ce der-

nier inconvénient est important dans les systèmes de caméras actuels o la dimension, le poids et la consommation d'énergie sont des paramètres critiques dans la conception globale de

la caméra.

La taille, le poids et la consommation d'énergie sont

des paramètres particulièrement importants dans le cas de ca-

méras portatives. La réduction des circuits de ces caméras, de leurs dimensions, de leur poids et de leur consommation d' énergie, ainsi que l'élévation du niveau de leurs performances

font l'objet de recherches intensives. L'utilisation de l'in-

tervalle de suppression de ligne d'un canal vidéo pour effec-

tuer une telle modulation sonore est avantageuse, car elle

évite d'avoir à utiliser un canal séparé pour le son. L'espa-

ce ou le temps compris dans cet intervalle est "libre" pour une telle utilisation grâce au fait que l'impulsion de syn- chronisation de sousporteuse couleur ou les autres signaux

de synchronisation ou d'étalonnage, n'utilisent pas la tota-

lité de l'intervalle. Dans une caméra de télévision en cou-

leurs, on dispose de trois de ces canaux vidéo, à savoir les

canaux vidéo rouge, bleu et vert, comportant chacun un inter-

valle de suppression de ligne. Un tel intervalle peut donc être utilisé pour la transmission de l'éclat de couleur ou d' autres signaux de synchronisation ou d'étalonnage, de sorte

que les deux autres intervalles de suppression de ligne de-

meurent disponibles pour une modulation sonore.,

En outre, on ne connaît aucun système de modulation so-

nore des signaux vidéo tirant avantage des temps courts de montée et de descente offerts par la bande passante du signal vidéo. Dans un système vidéo correspondant au standard NTSC à 525 lignes, la bande passante vidéo est d'environ 5 MHz aux

fréquences FM4 utilisées pour la transmission du signal vidéo.

L'invention a donc pour objet un appareil et un procédé

pour moduler un signal sonore sur un signal vidéo, o le si-

gnal sonore est modulé par impulsions de largeur variable, et

ajouté ensuite au signal vidéo pendant le temps libre dispo-

nible dans l'intervalle de suppression de ligne.

L'invention a également pour objet un appareil et un procédé pour moduler un signal sonore sur un signal vidéo, o le procédé de modulation profite des temps courts de montée et de descente qu'il est possible d'obtenir sur le signal vidéo. Selon un autre aspect de l'invention, chaque flanc d'une impulsion modulée en largeur représente un échantillon séparé du signal sonore, réalisant ainsi une bande passante maximale

dzi signal sonore théoriquement égale à la fréquence de l'in-

tervalle de suppression de ligne, soit 15,75 kHz.

L'invention a également pour objet un dispositif de mo-

dulation d'un signal sonore sur un signal vidéo, comprenant

un circuit de structure simple, léger et peu encombrant.

L'invention vise encore un appareil dans lequel des si-

gnaux sonores différents peuvent être modulés sur le même canal vidéo, ou bien, si un système vidéo en couleurs est

utilisé, un signal sonore peut être modulé pendant l'inter-

valle de suppression de ligne d'un premier canal vidéo et un second signal sonore peut être modulé sur un second canal vidéo. L'invention vise aussi une technique de modulation d'un signal sonore sur un signal vidéo, ou le moyen par lequel une impulsion unique est utilisée pour établir un canal sonore à large bande est, de par sa nature, insensible à tout bruit de basse fréquence ou à toute inclinaison de la ligne de base

du canal vidéo.

Les objets, caractéristiques et avantages de l'invention

ressortiront d'ailleurs de la description qui va suivre en ré-

férence au dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est un schéma simplifié d'un modulateur de largeur d'impulsions selon l'invention; - la figure 2 est un schéma simplifié d'un démodulateur de largeur d'impulsions selon l'invention; - la figure 3 est un schéma détaillé du modulateur de largeur d'impulsions de la figure 1; - la figure 4 est un schéma détaillé du démodulateur de largeur d'impulsions de la figure 2; et - la figure 4 est un diagramme des temps montrant le fonctionnement en divers points des circuits des modulateurs

et démodulateurs montrés sur les figures 3 et 4.

L'invention concerne de façon générale un appareil et un procédé pour la modulation par impulsions de largeur variable

d'un signal sonore sur un signal vidéo et pour la démodula-

tion, subséquente, de ce signal dans un récepteur vidéo. Le

modulateur comprend un moyen adapté à échantillonner et main-

tenir périodiquement le signal sonore, un moyen pour produire une tension de rampe pendant l'intervalle de suppression de ligne du signal vidéo, et un moyen de comparaison adapté à produire une impulsion en fonction du niveau de la tension de rampe, la largeur de cette impulsion étant déterminée par la

tension du signal sonore échantillonné. Cette largeur d'impul-

sion est ensuite ajoutée au signal vidéo. L'impulsion est en-

suite extraite, puis démodulée dans un récepteur vidéo. Le signal sonore est remis en, forme, selon l'invention, par 1' application de cette impulsion de largeur variable à un moyen d'élaboration d'une tension de niveau représentatif de ladite largeur de l'impulsion, ledit moyen affichant ledit niveau de

tension jusqu'à réception de l'impulsion suivante.

L'invention vise un système dans lequel les flancs avant et arrière d'une impulsion modulée en largeur sont utilisés

pour la transmission de niveaux de tension d'un signal sonore.

Cette utilisation d'une modulation de largeur d'impulsions sur deux côtés permet à une seule impulsion d'avoir, pendant

l'intervalle de suppression de ligne, un canal de signal so-

nore ayant une bande passante utile de 15,75 kHz, ou deux ca-

naux de signaux sonores séparés ayant chacun une largeur de

bande de 7,875 kHz.

Dans la forme de réalisation o une seule impulsion modu-

lée en largeur est utilisée pour transmettre un canal de si-

gnal sonore de large bande (par exemple 15,75 kHz), le moyen utilisé est, de par sa nature, insensible à tout bruit de basse fréquence ou à toute inclinaison de la ligne de base

dans le canal vidéo, comme décrit ci-après. Cette caractéris-

tique naturelle d'élimination des bruits de bassé fréquence

est très avantageuse pour une réception sonore de haute qua-

lité dans un système vidéo, car il est normal, dans des sys-

tèmes de transmission vidéo, qu'une légère ondulation, résul-

tant de l'alimentation par le secteur, soit présente sur le

signal vidéo.En outre, étant donné que la réponse en fréquen-

ce du circuit vidéo s'étend rarement jusqu'à la plage de cou-

rant continu, les variations du niveau moyen d'images, qui en-

traînent des inclinaisons de la ligne de base, entraînent éga-

lement une diaphonie entre son et image.

La bande passante de 15,75 kHz est disponible pour la mo-

dulation de signaux sonores en raison de la conception norma-

lisée d'une image de télévision et du signal vidéo utilisé pour produire cette image. Ainsi qu'il est bien connu, le standard NTSC demande, pour chaque image complète, 525 lignes

et 30 images complètes par seconde. Etant donné qu'un inter-

valle de suppression de ligne est produit pour chaque ligne, on dispose de 525 x 30, soit 15 750 intervalles de ce type par seconde. Ainsi, si le signal sonore est échantillonné deux fois au cours de chaque ligne, on obtient 31 500 échantillons par seconde. D'après le théorème de Nyquist, ceci donne une

bande passante de 15,75 kHz.

Si deux canaux sonores étaient modulés sur l'intervalle

de suppression de ligne, le flanc avant de l'impulsion modu-

lée réfléchirait le niveau de tension du premier canal sonore

à un instant donné d'échantillonnage et le flanc arrière ré-

fléchirait le niveau de tension d'un second signal sonore au même instant ou à un instant d'échantillonnage différent. Une variante pourrait consister à moduler plus d'une impulsion au cours de chaque intervalle de suppression de ligne, ce qui permettrait d'élargir le canal de la bande passante (plus grand nombre d'échantillons du signal sonore par seconde) ou

d'accroître le nombre de canaux pour les signaux sonores.

La présente forme de réalisation de l'invention a trait à un système comprenant une caméra de télévision en couleurs

et un récepteur vidéo à trois canaux vidéo séparés de cou-

leurs reliant la caméra au récepteur, à savoir les canaux rou-

ge, vert et bleu. Ainsi qu'il ressort de ce qui précède, on dispose ainsi de trois bandes passantes de 15,75 kHz, ou de

six bandes passantes de 7,875 kHz sur lesquelles il est possi-

ble de réaliser des canaux sonores. La forme de réalisation selon l'invention décrite dans le présent mémoire utilise des données de synchronisation vidéo pendant les intervalles de

suppression de ligne du canal bleu, et des signaux sonores mo-

dulés pendant les intervalles de suppression de ligne des ca-

naux rouge et vert. Le canal vidéo rouge est de préférence

utilisé comme liaison de communication sonore entre l'opéra-

teur et la station de base. Etant donné que le canal vert est de plus grande qualité, il comprend, dans son intervalle de suppression de ligne, soit un signal sonore à un seul canal de haute qualité, ayant une bande passante de 15,75 kHz, soit deux canaux sonores de plus basse qualité, ayant chacun une bande passante de 7,875 kHz. Deux canaux sonores séparés sont souhaitables, par exemple, si l'on souhaite transmettre un

son stéréophonique avec l'image.

La figure 5 montre la position d'un exemple de signal so-

nore modulé pendant l'intervalle de suppression de ligne d'un signal vidéo. Comme indiqué à la ligne A, le signal vidéo pour une ligne donnée, dans un système de télévision NTSC à 525 lignes, est réglé de manière à avoir une longueur de 63,5

microsecondes. La ligne commence avec un intervalle de sup-

pression de ligne de 10 microsecondes.. Ceci est classique

pour les signaux vidéo de télévision dans lesquels l'inter-

valle de suppression est nécessaire pour assombrir le spot du

tube de formation d'images pendant le retour.

Un exemple de signal sonore est représenté en trait pointillé sur la ligne A de la figure 5, tel qu'il apparaît sur le signal vidéo pendant l'intervalle de suppression de ligne. Les positions du flanc avant et du flanc arrière de

cette impulsion varient par rapport à l'intervalle de suppres-

sion de ligne, c'est-à-dire par rapport à un flanc donné de référence, en fonction du niveau de tension détecté sur le

signal sonore à des instants d'échantillonnage respectifs.

Dans une forme préférée de réalisation, le premier niveau de tension échantillonné détermine la position du flanc avant dans l'intervalle de temps compris entre 0 et 5 microsecondes après le flanc donné de référence (indiqué, dans ce cas, en

FR, au début de l'intervalle de suppression de ligne). Le se-

cond niveau de tension échantillonné, quel que soit l'instant

auquel l'échantillon est réellement pris, détermine la posi-

tion du flanc arrière dans l'intervalle de temps compris en-

tre 5 et 10 microsecondes après le début de l'intervalle de suppression de ligne. Ainsi, la largeur du signal à impulsions modulées peut varier d'une valeur proche de 10 microsecondes

à une valeur à peu près égale à 0 microseconde, suivant l'am-

plitude des deux échantillons de signaux sonores. Par exemples, si la largeur de l'impulsion est proche de 0 microseconde, cette impulsion est très étroite et sensiblement centrée entre

les extrémités de l'intervalle de suppression de ligne.

En cours de fonctionnement, par exemple, si le signal

sonore, à l'instant d'un premier échantillon, présente un ni-

veau de tension situé sensiblement à égale distance des ni-

veaux minimal et maximal, le flanc avant de l'impulsion appa-

raît 2,5 microsecondes après le début de l'intervalle de sup-

pression de ligne. De même, lorsque le signal sonore est échantillonné une seconde fois, s'il présente de nouveau un niveau de tension situé sensiblement à mi-distance entre ses minimum et maximum, le flanc arrière de l'impulsion apparait

7,5 microsecondes après le début de l'intervalle de suppres-

sion de lignes, ou 2,5 microsecondes avant sa fin.

Dans la forme préférée de réalisation, le premier ins- tant d'échantillonnage se produit à peu près en synchronisme avec le début de l'intervalle de suppression de ligne au cours de la transmission d'un signal vidéo correspondant à une ligne donnée, et le second instant d'échantillonnage se produit après sensiblement la moitié de la transmission de la ligne, c'est-à-dire environ 32 microsecondes après le premier instant d'échantillonnage. En d'autres termes, les instants

d'échantillonnage sont séparés de 31,75 microsecondes, c'est-

à-dire qu'un intervalle de temps égal sépare les échantillons de signaux sonores successifs, deux échantillons étant pris au cours de chaque intervalle de transmission d'une ligne de

63,5 microsecondes.

La figure 1 représente schématiquement une forme de ré-

alisation de l'appareil selon l'invention. Dans la descrip-

tion qui suit du circuit représenté sur la figure 1 et des circuits montrés sur les figures 2 à 4, on se reportera au

mode de fonctionnement indiqué ci-dessus et dans lequel un si-

gnal sonore à bande large est échantillonné deux fois pendant

la durée d'une ligne vidéo donnée, le flanc avant de l'impul-

sion modulée en largeur réfléchissant le premier niveau de tension échantillonné du signal sonore et le flanc arrière réfléchissant le second niveau de tension échantilonné de cette impulsion. Cependant, il convient de noter que le flanc arrière de l'impulsion modulée en largeur peut représenter un

second signal sonore, indiqué en SS2 et en trait pointillé.

De la même manière, le circuit peut être simplifié par la suppression de manière classique d'une partie dudit circuit décrit ci-après, de façon que seul le flanc avant ou le flanc arrière de l'impulsion modulée en largeur varie en fonction

du niveau de la tension du signal sonore. Enfin, il est évi-

dent à l'homme de l'art qu'il est possible de moduler en lar-

geur plus d'une impulsion dans un intervalle donné de suppres-

sion de ligne.

Comme montré sur le schéma de la figure 1, le signal so-

nore est appliqué à l'entrée d'un élément 20 de décalage de niveau à courant continu. Cet élément 20 produit en continu deux tensions continues décalées et séparées, en fonction du niveau de tension présent du signal sonore, ce qui permet au niveau de la tension du premier signal sonore échantillonné

de varier dans une plage de tension de V0 à V1, et à la ten-

sion du second signal sonore de varier dans une seconde plage

de V1 à VMkx. Ces tensions continues décalées sont échantil-

lonnées et maintenues dans des éléments 22 et 24 d'échantil-

lonnage et de maintien. Chacun de ces éléments 22 et 24 est

commandé séparément par des impulsions respectives de synchro-

nisation. Ces impulsions de synchronisation sont produites par un générateur 26 d'impulsions d'échantillonnage qui est déclenché par l'arrivée de chaque intervalle de suppression de ligne. Dans la forme de réalisation décrite, le générateur

26 produit la première impulsion d'échantillonnage à la ré-

ception de l'impulsion d'intervalle de suppression de ligne,

et il produit la seconde impulsion d'échantillonnage sensible-

ment au milieu dé l'intervalle compris entre des intervalles

successifs de suppression de ligne. Ceci permet de faire ap-

paraître des instants successifs d'échantillonnage à inter-

valles à peu près égaux,-ce qui offre une possibilité maxima-

le de reproduire avec précision le signal sonore.

Le niveau de tension retenu par chacun des circuits 22

et 24 d'échantillonnage et de maintien est transmis à la pre-

mière entrée de chacun de deux comparateurs respectifs 28 et 30. L'autre entrée de chacun des comparateurs 28 et 30 reçoit une rampe produite par un générateur 32. Ce dernier produit une tension qui croit de façon continue pendant la durée de

10 microsecondes de chaque intervalle de suppression de ligne.

La ligne B de la figure 5 montre un exemple d'une telle impul-

sion en rampe produite par le générateur 32.

Ainsi, en fonctionnement, lorsque l'impulsion de tension

en rampe provenant du générateur 32 s'élève, pourvu que le ni-

veau inférieur décalé soit appliqué à l'entrée du comparateur , cette impulsion en rampe déclenche d'abord le comparateur

, car la tension du circuit 24 d'échantillonnage et de main-

tien est comprise entre V0 et Vl. De la même manière, le com-

parateur 28 est déclenché un peu plus tard en fonction de 1' impulsion en rampe provenant du générateur 32, car la tension de sortie du circuit 22 d'échantillonnage et de maintien est comprise entre V1 et VMAX. Ainsi, chacun des comparateurs 28 et 30 se déclenche en produisant un flanc avant qui dépend de la tension appliquée aux entrées respectives de ces canparateurs.Cha-

cun des conpateurs 28 et 30 est polarisé de manière à pouvoir déclen-

cher uniquement pendant l'intervalle de suppression de ligne, et il se bloque à la fin de cet intervalle en réponse à la retombée de l'impulsion en rampe. Ainsi, comme montré sur les

lignes D et C de la figure 5, l'impulsion de sortie du compa-

rateur 30 est plus longue que l'impulsion de sortie du compa-

rateur 28 et la largeur de chacune de ces impulsions est une fonction directe du niveau de la tension du signal sonore échantillonné. Pour obtenir, à partir de ces deux impulsions, une seule impulsion dont le flanc avant et le flanc arrière varient en

fonction des tensions respectives des deux échantillons du si-

gnal sonore, l'impulsion la plus courte est soustraite de 1'

impulsion la plus longue dans un circuit de soustraction in-

diqué schématiquement en 34 sur la figure 1, cette soustrac-

tion étant montrée à la ligne E de la figure 5. Il convient de noter que, sur la figure 5, des flèches indiquent les flancs des impulsions qui varient en fonction de la tension d'entrée.

Comme décrit plus en détail ci-après, le circuit fonc-

tionne de manière que le comparateur 28 bloque le comparateur

lorsque ce comparateur 28 conduit. On obtient ainsi un se-

cond flanc variable à la sortie du comparateur 30. Autrement dit, le circuit agit de manière à réaliser une soustraction entre les flancs arrière des impulsions produites par les comparateurs 28 et 30. Ces flancs apparaissent toujours à la

fin de l'intervalle de suppression de ligne.

Ainsi, l'impulsion unique qui en résulte constitue l'im-

pulsion souhaitée, modulée en largeur (PWM) et dont les deux

flancs varient. En même temps qu'elle est produite, l'impul-

sion modulée en largeur est ajoutée au signal vidéo de ligne d'un canal vidéo choisi pendant l'intervalle de suppression de ligne de ce canal au moyen d'un additionneur 35 afin de

constituer le signal composé vidéo/sonore SV/S.

Comme représenté sur le schéma simplifié du démodulateur d'impulsions de la figure 2, l'impulsion modulée en largeur

PWM est extraite dans un récepteur vidéo, de manière classi-

que, par exemple au moyen d'un circuit diviseur de signaux 37, qui délivre une impulsion ayant la forme de l'impulsion

de sortie du soustracteur 34 représenté sur la figure 1. L'im-

pulsion extraite est dirigée du circuit diviseur 37 vers un décodeur 36 qui décode l'impulsion modulée en largeur et à deux flancs variables, en deux impulsions distinctes dont les

flancs avant correspondent au début de l'intervalle de sup-

pression de ligne et dont les flancs arrière varient, respec-

tivement, en fonction de la position du flanc avant ou du flanc arrière de l'impulsion modulée en largeur par rapport au début de l'intervalle de suppression de ligne. Chacune de ces impulsions décodées est émise par le décodeur 36, comme indiqué, respectivement, en A et B. Les impulsions A et B sont appliquées aux entrées de convertisseurs 38 et 40 de largeur d'impulsions. Chacun de ces convertisseurs 38 et 40 a pour fonction de convertir une impulsion qu'il reçoit en une tension dont le niveau dépend de la largeur de l'impulsion reçue. Ces niveaux de tension

sont transmis à un circuit 42 d'échantillonnage et de main-

tien qui a pour fonction de délivrer la tension du convertis-

seur 38 pendant la moitié du temps de présence d'une ligne

d'un signal vidéo donné, et de délivrer la tension du conver-

tisseur 40 pendant la seconde moitié du temps de présence de ladite ligne. Cette tension de sortie est appliquée à un filtre passe-bas classique 44 qui élimine par filtrage les transitoires présents dans ce signal et provoqués par la mise à jour de l'élément 42 d'échantillonnage et de maintien par la tension suivante établie par le convertisseur 38 ou 40. Le signal de sortie du filtre passe-bas 44 comprend le signal

sonore remis en forme.

Comme mentionné précédemment, le système selon l'inven-

tion, dans lequel une seule impulsion modulée en largeur est utilisée pour la transmission d'un canal sonore à bande large, est, de par sa nature, insensible à tout parasite à basse fréquence ou aux inclinaisons de la ligne de base apparaissant dans le canal vidéo. Autrement dit, la tension de sortie du il démodulateur de largeur d'impulsion montré sur la figure 2

(et sur la figure 4) est proportionnelle à la somme des in-

tervalles compris entre le début de l'intervalle de suppres-

sion de ligne (le flanc de référence donné) et le flanc avant de l'impulsion, et entre le même flanc de référence et le

flanc arrière de l'impulsion. Par conséquent, toute interfé-

rence supplémentaire à basse fréquence (c'est-à-dire tout bruit à basse fréquence ou toute inclinaison de la ligne de base), qui pourrait rapprocher un flanc d'impulsions du flanc de référence, provoque également un éloignement de l'autre flanc par rapport au flanc de référence, sur la même distance, et vice versa (pourvu que les temps de montée et de descente des impulsions soient symétriques). Par conséquent, tout bruit à basse fréquence ou toute inclinaison de la ligne de base

est éliminé par le système selon l'invention, de sorte qu'au-

cune interférence supplémentaire à basse fréquence n'est à 1'

origine d'un signal sonore de sortie.

En variante, si l'on souhaite utiliser deux canaux sono-

res de sortie, par exemple un canal produit par la tension ré-

sultant du flanc avant de l'impulsion modulée en largeur et

un canal résultant de la tension du flanc arrière de l'impul-

sion modulée en largeur, le circuit 42 d'échantillonnage et de maintien peut être modifié de façon classique afin que la tension délivrée par le convertisseur 40 soit échantillonnée et maintenue séparément dans ce circuit 42, et qu'elle soit transmise à un second filtre passe-bas, indiqué en 46 en trait pointillé. Le signal de sortie de filtre passe-bas 46

constitue le second canal sonore.

La figure 3 représente en détail le modulateur de largeur d'impulsions montré sur la figure 1. Comme représenté sur la figure 3, le courant continu du signal sonore est dérivé par

des résistances 10 et 12 et la tension qui en résulte est ap-

pliquée au circuit 22 d'échantillonnage et de maintien par 1' intermédiaire d'un amplificateur 50. De la même manière, le courant continu du signal sonore d'entrée est dérivé par des

résistances 14 et 16 et la tension qui en résulte est appli-

quée au circuit 24 d'échantillonnage et de maintien par l'in-

termédiaire d'un amplificateur 51. Des condensateurs 52 et 54 d'isolement sont destinés à empêcher le passage du courant continu entre les circuits résistifs respectifs 10, 12 et 14,

16 et le signal sonore d'entrée.

Dans la forme préférée de réalisation montrée sur la fi-

* gure 3, chacun des circuits 22 et 24 d'échantillonnage et de maintien comporte des commutateurs analogiques respectifs Si et S2 et de condensateurs respectifs 56 et 58 de maintien. Le

commutateur Si est actionné lorsque l'impulsion d'échantil-

lonnage 1 est produite par le générateur 26. De la même ma-

nière, le commutateur S2 est actionné lorsque l'impulsion d'

échantillonnage 2 est produite par le générateur 26.

Ce générateur 26 comprend un troisième commutateur ana-

logique S3 et un multivibrateur monostable ou une bascule

55. Les impulsions 1 et 2 sont produites en fonction de l'im-

pulsion de l'intervalle de suppression de ligne (indiquée en 2H sur la figure 3). L'impulsion de suppression 2H peut être produite à partir de l'impulsion d'intervalles de suppression

de ligne, de manière classique.

L'impulsion de suppression 2H est appliquée à l'entrée

de la bascule 55'dont la sortie détermine la durée d'échan- tillonnage de chacune des tensions produites par l'élément de décalage du

niveau de courant continu, c'est-à-dire la

durée des impulsions 1 et 2. L'état du commutateur S3 déter-

mine si une impulsion 1 ou une impulsion 2 est produite. Comme

montré sur la figure 3, l'impulsion d'intervalles de suppres-

sion de ligne commande l'état du commutateur S3.

Ainsi, en cours de fonctionnement, lorsqu'une impulsion

d'intervalle de suppression de ligne est reçue, le commuta-

teur S3 change d'état. Etant donné qu'une impulsion de suppes-

sion 2H est détectée au même moment, le multivibrateur 55 est

déclenché de manière à produire une impulsion d'échantillonna-

ge 1 et à provoquer l'application, au condensateur 56 de main-

+ tien, de la tension appliquée également au commutateur S1. En-

suite, lorsque l'impulsion d'intervalle de suppression de li-

gne disparaît, le commutateur S3 bascule vers son pôle opposé de manière que, lorsque l'impulsion suivante 2H de suppression est détectée, la bascule 55 soit de nouveau déclenchée pour

produire une impulsion d'échantillonnage E2 qui provoque l'ap-

plication, au condensateur 58 de maintien, de la tension ap-

pliquée au commutateur S2. Ainsi, le noeud de circuit indiqué en 60 constitue la sortie de circuit 22 d'échantillonnage et de maintien et le noeud 62 constitue la sortie du circuit 24

d'échantillonnage et de maintien.

Comme on peut le voir, les niveaux de tension apparais-

sant aux noeuds 60 et 62 sont appliqués aux comparateurs res- pectifs 28 et 30, comme montré sur la figure 1. Cependant,

comme représenté sur la figure 3, le signal de sortie du com-

parateur 28 élimine le signal de sortie du comparateur 30

afin d'assumer la fonction du soustracteur 34 décrit ci-

dessus. Autrement dit, le comparateur 30 devient conducteur

lorsque la tension de sortie du générateur 32 dépasse la ten-

sion du noeud 62. La connexion du comparateur 28 avec l'entrée de sélection du comparateur 30 provoque le blocage de ce

dernier lorsque le comparateur 28 conduit. Comme décritprécé-

demment, ceci se produit lorsque la tension en rampe prove-

nant du générateur 32 devient égale à la tension du noeud 60

ou la dépasse.

Le générateur 32 produit une impulsion de tension en ram-

pe de manière classique, au moyen d'un commutateur branchant une source de courant sur un condensateur. Une bascule 64 est

rendue conductrice pendant la durée de l'intervalle de sup-

pression de ligne. Le signal de sortie de cette bascule 64

est appliqué au commutateur, qui comprend un transistor 65.

Lorsque la bascule 64 devient conductrice, elle-agit sur le transistor 65 pour isoler un condensateur 66 de la masse. Ceci permet à la source comprenant le circuit 67 à transistor et résistances, d'alimenter le condensateur 66 et de produire la tension en rampe souhaitée. Le transistor 65 assure également le blocage de la sortie du générateur 32 lorsque la bascule

64 est bloquée, et il a également pour fonction de reposi-

tionner le condensateur 66 à la fin de la période de conduc-

tion de la bascule 64.

La figure 4 représente en détail le démodulateur de lar-

geur d'impulsions montré sur la figure 2. Comme représenté ss

sur la figure 4, la synchronisation du démodulateur est assu-

rée par une impulsion d'intervalles de suppression de ligne et par une impulsion qui apparaît deux fois plus rapidement et indiquée en 2H. Un décodeur 36 comprend deux bascules 70 et 72 ayant chacune pour fonction de produire une impulsion dont le flanc arrière réfléchit l'apparition du flanc avant, dans un premier cas, et du flanc arrière, dans l'autre cas, de 1'

impulsion d'entrée modulée en largeur et appliquée à ce déco-

deur. En fonctionnement, la bascule 70 produit une impulsion qui commence au début de l'intervalle de suppression de ligne et qui se termine au premier flanc de l'impulsion modulée en largeur et inversée. La bascule 72 produit une impulsion qui commence au début de l'intervalle de suppression de ligne et

qui se termine au second flanc de l'impulsion modulée en lar-

geur et inversée. En particulier, lorsque l'intervalle de sup-

pression de ligne commence, il provoque le blocage de la

bascule 70, car l'entrée D de cette bascule est à la masse.

La sortie Q de la bascule 70 est reliée à l'entrée de préposi-

tionnement de la bascule 72 de manière que, lorsque la bascule

se bloque, elle provoque la mise en conduction de la bas-

cule 72. Etant donné qu'une impulsion A apparaît à la sortie Q de la bascule 70 et qu'une impulsion B apparaît à la sortie Q de la bascule 72, chacune de ces bascules est donc rendue

conductrice à ce moment.

Ensuite, l'impulsion modulée en largeur est appliquée à l'entrée de prépositionnement de la bascule 70 de manière

que, lorsque l'impulsion modulée en largeur et inversée re-

descend, la bascule 70 produise à sa sortie Q un état logique 1 et à sa sortie Q un état logique 0, ce qui provoque la suppression de l'impulsion A. De la même manière, lorsque l'impulsion modulée en largeur revient à son niveau élevé,

le flanc montant apparaît sous la forme d'une impulsion d'hor-

loge appliquée à l'entrée d'horloge de la bascule 72 de ma-

nière à bloquer cette dernière. Il en résulte l'interruption de l'impulsion B.

L'impulsion A est transmise au convertisseur 38 de lar-

geur d'impulsions. Ce convertisseur 38 comprend un transistor 71 qui a pour fonction de rendre conductrice une source de courant constituée par un transistor 74 en combinaison avec une résistance 75. Lors du fonctionnement, tant que la sortie

Q de la bascule 70 est conductrice, elle charge un condensa-

teur 76 afin de produire une tension en rampe aux bornes de ce condensateur 76. De la même manière, une impulsion B est appliquée au convertisseur 40 qui comprend un transistor 73 rendant conductrice une source de. courant constituée par un transistor 77 et une résistance 79. En cours de fonctionnement, tant que la sortie Q est conductrice, la source de courant 77, 79 alimente un second condensateur 78 afin d'établir une tension en rampe aux bornes de ce condensateur 78. Lorsque les impulsions A et B disparaissent, une tension est retenue aux bornes de chacun des condensateurs 76 et 78, à un niveau

représentatif de la largeur de ces impulsions respectives.

Par conséquent, la tension présente à un noeud 80 et la

tension présente à un noeud 82 sont, respectivement, des fonc-

tions de la largeur des impulsions A et B. Comme décrit pré-

cédemment en regard de la figure 2, ces tensions maintenues

aux noeuds 80 et 82 constituent la partie de retenue de l'élé-

ment 42 d'échantillonnage et de maintien. Ces tensions sont appliquées respectivement à des amplificateurs 84 et 86 qui les transmettent à des commutateurs analogiques respectifs

S4 et S5 d'échantillonnage.

Il convient de noter que la résistance 75 est réglée de

manière qu'un courant légèrement inférieur passe par le tran-

sistor 74 vers le condensateur 76 afin que la rampe de la tension présente au noeud 80 ait la même pente que celle de la tension présente au noeud 82. De la même manière, étant donné que la largeur de l'impulsion A est très inférieure à celle de l'impulsion B, car cette impulsion A a une largeur maximale de 5 microsecondes alors que l'impulsion IB a une largeur variant entre 5 et 10 microsecondes, une tension doit être ajoutée à la tension présente au noeud 80 pour assurer l'égalité entre les tensions de sortie de l'amplificateur 84

et de l'amplificateur 86 pour des signaux analogiques échan-

tillonnés ayant des tensions équivalentes, détectées au niveau

de la caméra. Ainsi, une tension Vb est ajoutée à l'amplifica-

teur 84 afin de produire cette élévation supplémentaire de tension.

La fonction d'échantillonnage de l'élément 42 d'échantil-

lonnage et de maintien est réalisée par trois commutateurs

S4, S5 et S6 et par deux multivibrateurs monostables ou bascu-

les 88 et 90. Pour la synchronisation, outre l'utilisation de l'impulsion d'intervalles de suppression de ligne, une seconde

impulsion, indiquée en 2H sur la figure 3, est également uti-

lisée. Cette impulsion 2H est produite de la même manière que celle décrite précédemment pour le circuit de la figure 3,

afin que deux impulsions apparaissent au cours de chaque li-

gne, à savoir une impulsion pendant l'intervalle de suppres- sion et l'autre impulsion comprise entre deux intervalles successifs desquels elle est équidistante. Les commutateurs S4 et S5 sont commandés en fonction de l'état du commutateur

S6. Ce dernier change d'état pendant l'intervalle de suppres-

sion de ligne. Par conséquent, le commutateur S4 est validé

pendant cet intervalle et le commutateur S5 est validé pen-

dant le reste du temps.

L'impulsion 2H de suppression est appliquée à la bascule 88 qui commande la bascule 90. La bascule 88 a pour fonction de retarder l'actionnement de la bascule 90 afin d'empêcher l'échantillonnage de la tension de sortie de l'amplificateur 84 avant la fin de l'intervalle de suppression de ligne et avant que la tension en rampe, présente au noeud 80, ait eu le temps d'atteindre le niveau réfléchissant la largeur de l'impulsion A. La bascule 90 est rendue conductrice pendant une durée juste suffisante pour fermer le commutateur S4 afin que la tension de sortie de l'amplificateur 84 soit appliquée aux

bornes du commutateur S5 et soit réfléchie sur le condensa-

teur 92 de maintien. Après la disparition de l'impulsion d'in-

tervalles de suppression de ligne et après le changement d' état du commutateur S6, ce dernier permet à la bascule 90 d'actionner le commutateur S5 lorsqu'elle redevient ensuite

conductrice. Ainsi, lorsque l'impulsion suivante 2H de sup-

pression apparéitau milieu de la durée d'une ligne, à savoir environ 31 microsecondes plus tard comme indiqué précédemment,

le multivibrateur 88 actionne de nouveau le multivibrateur 90.

Ce dernier conduit pendant un temps suffisant pour valider le

commutateur S5 afin que la tension de sortie de l'amplifica-

teur 86 soit appliquée aux bornes du commutateur S5 pour met-

tre à jour le condensateur 92.

Il apparaît que la tension aux bornes du condensateur

92 est appliquée au filtre passe-bas 44 dont la sortie pro-

duit le signal sonore remis en forme, comme indiqué précédem-

ment en regard de la figure 2.

Des moyens sont également prévus pour repositionner les condensateurs 76 et 78, pour leur permettre de partir de O

volt lors des rampes de tension respectives suivantes, produi-

tes par les impulsions suivantes A et B. Cette opération a lieu presque à la fin de la durée d'une ligne, immédiatement avant la réception de l'impulsion suivante d'intervalle de

suppression de ligne. En particulier, l'impulsion d'interval-

le de suppression de ligne actionne une bascule 94 qui reste conductrice pendant presque la totalité de l'intervalle entre deux impulsions de suppression de ligne. Lorsque la bascule 94 se bloque, elle actionne une bascule 96 qui, elle-même, actionne simultanément des transistors 98 et 99 commandant la mise à la masse des condensateurs 76 et 78. La bascule 96 ne reste conductrice que pendant la durée assurant la décharge

complète des condensateurs 76 et 78.

Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au système décrit et représenté sans sortir

du cadre de l'invention.

Claims (15)

REVENDICATIONS

1. Appareil pour la transmission d'un signal sonore, sous forme d'impulsions modulées, sur un signal vidéo pendant

chaque intervalle de suppression de ligne de ce signal, carac-

térisé en ce qu'il comporte un moyen (20,34) adapté à générer périodiquement une impulsion de sortie remise en forme dont le flanc avant varie en fonction de la tension dudit signal sonore à un premier instant et dont le flanc arrière varie

en fonction de la tension du signal sonore à un second ins-

tant, et un moyen (35) adapté à additionner l'impulsion de

sortie- remise en forme au signal vidéo pendant ledit interval-

le de suppression de ligne.

2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte un moyen (37) adapté à extraire l'impulsion de sortie remise en forme du signal vidéo, et un moyen (36-44)

dapté à démoduler l'impulsion extraite pour produire des ten-

sions représentatives des positions, dans le temps, des

flancs avant et arrière de l'impulsion par rapport à l'inter-

valle de suppression de ligne, ces tensions représentant le

signal sonore reconstitué.

3. Appareil selon la revendication 2, dans lequel un

bruit à basse fréquence et une inclinaison de la ligne de ba-

se sont présents et dans lequel également l'impulsion de sor-

tie remise en forme est symétrique, caractérisé en ce que les flancs avant et arrière de l'impulsion varient en fonction

inverse de leurs instants d'apparition par rapport à l'inter-

valle de suppression de ligne, afin que les effets du bruit et

de l'inclinaison de la ligne de base soient éliminés.

4. Appareil pour la transmission d'un signal sonore,

sous forme d'impulsions modulées en largeur, sur un signal vi-

déo, au cours de chaque intervalle de suppression de ligne de ce signal vidéo, caractérisé en ce qu'il comporte un moyen (50) adapté à produire un premier niveau de courant continu décalé par rapport audit signal sonore, un moyen (51) adapté à produire un second niveau décalé de courant continu à partir dudit signal sonore, un premier moyen (22) pour échantillonner et retenir le premier signal de tension décalée à un premier

instant, un moyen (24) pour échantillonner et retenir le se-

cond signal de tension décalée à un second instant, un moyen (32) pour générer une tension en rampe pendant l'intervalle de suppression de ligne, un premier comparateur (28) pour générer une première impulsion de sortie lorsque la tension en rampe est égale ou supérieure au premier signal retenu de tension déviée, un second comparateur (30) pour générer une seconde impulsion de sortie lorsque la tension en rampe est égale ou supérieure au second signal retenu de tension déviée

un moyen adapté à faire cesser la première impulsion de sor-

tie lors de la production de la seconde impulsion de sortie afin de définit une impulsion de sortie remise en forme, et

un moyen pour additionner l'impulsion de sortie remise en for-

me au signal vidéo pendant ledit intervalle de suppression de ligne.

5. Appareil selon la revendication 2 ou 4, caractérisé en ce qu'il comporte en outre, dans un récepteur de signaux

vidéo, un moyen adapté à extraire l'impulsion de sortie remi-

se en forme du signal vidéo au cours de l'intervalle de sup-

pression, un moyen pour générer une première impulsion dont

la largeur est fonction de l'instant d'apparition d'un pre-

mier flanc de l'impulsion de sortie remise en forme et extrai-

te par rapport à l'intervalle de suppression de ligne, un moyen pour générer une seconde impulsion dont la largeur est une fonction de l'instant d'apparition de l'autre flanc de 1' impulsion de sortie remise en forme et extraite par rapport à l'intervalle de suppression de ligne, et un moyen adapté à

réagir à la largeur de chacune des première et seconde impul-

sions en produisant des premiers et seconds niveaux de tension

respectifs, le premier niveau étant produit pendant une pre-

mière durée, le second niveau étant produit pendant une se-

conde durée, de sorte que la durée totale des premier et second ni-

veaux se poursuit jusqu'à ce qu'une impulsion suivante de sor-

tie, remise en forme et extraire, soit démodulée.

6. Appareil selon la revendication 2 ou 4, caractérisé en ce qu'il comporte en outre, dans un récepteur de signaux vidéo, un moyen d'extraction de l'impulsion de sortie remise

en forme du signal vidéo au cours de chaque intervalle de sup-

pression, un générateur d'une première impulsion de largeur

fonction de l'instant d'apparition d'un premier flanc de l'im-

tulsion de sortie remise en forme et extraite par rapport à 1'

intervalle de suppression de ligne, un générateur d'une secon-

de impulsion de largeur fonction de l'instant d'apparition de

l'autre flanc de l'impulsion-de sortie remise en forme et ex-

traite par rapport à l'intervalle de suppression de ligne, un générateur d'une première tension dont le niveau est re-

présentatif de la largeur de la première impulsion, un géné-

rateur d'une seconde tension dont-le niveau est représentatif

de la largeur de la seconde impulsion, un moyen adapté à dé-

caler le niveau continu de la première tension de façon à la référer au même niveau zéro que la seconde tension, et un moyen adapté à afficher ladite seconde tension pendant une seconde durée telle que la durée totale des premier et second

niveaux se poursuive jusqu'à démodulation d'une impulsion sui-

vante de sortie, remise en forme et extraite.

7. Appareil selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un filtre passe-bas (44) destiné à

éliminer les composants à haute fréquence des tensions de sor-

tie.

8. Appareil pour transmettre un ou plusieurs signaux so-

nores, sous la forme d'impulsions modulées, sur un signal vi-

déo au cours de chaque intervalle de suppression de ligne de

ce signal vidéo, caractérisé en ce qu'il comporte un généra-

teur d'une impulsion dont un premier des flancs varie en fonc-

tion de la tension du signal sonore à un certain instant de chaque intervalle de suppression de ligne, et un moyen adapté

à additionner l'impulsion au signal vidéo au cours de l'inter-

valle suivant de suppression de ligne.

9. Appareil selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'au moins deux telles impulsions sont produites pendant la durée comprise entre des intervalles de suppression de ligne successifs, chaque impulsion étant additionnée au signal vidéo

pendant ledit intervalle de suppression de ligne.

10. Appareil destiné à un système à plusieurs canaux vi-

déo de transmission simultanée, pour transmettre un premier signal sonore sous la forme d'impulsions modulées, sur un premier de ces canaux vidéo, au cours de chaque intervalle de

suppression de ligne de ce canal, et pour transmettre un se-

cond signal sonore, sous la forme d'impulsions modulées, sur un second desdits canaux vidéo, au cours de chaque intervalle de suppression de ligne de ce second canal, l'appareil étant caractérisé en ce qu'il comporte un générateur d'une première

impulsion dont au moins un premier des flancs varie en fonc-

tion de la tension du premier signal sonore à un certain ins-

tant de l'intervalle compris entre le début d'un premier in- tervalle de suppression de ligne et le début de l'intervalle suivant de suppression de ligne, un générateur d'une seconde

impulsion dont au moins un premier des flancs varie en fonc-

tion de la tension du second signal sonore à un certain ins-

tant de l'intervalle compris entre le début du premier inter-

valle de suppression de ligne et le début de l'intervalle sui-

vant de suppression de ligne, et un moyen adapté à addition-

ner la seconde impulsion au second canal vidéo pendant l'in-

tervalle de suppression de ligne.

11. Procédé pour moduler un signal sonore sur un signal vidéo au cours de chaque intervalle de suppression de ligne

de ce signal vidéo, caractérisé en ce qu'il comporte les opé-

rations consistant (a)à échantillonner la tension du signal sono-

re au cours de l'intervalle compris entre le début d'un pre-

mier intervalle de suppression de ligne et le début de l'in-

tervalle suivant de suppression de ligne;(b) à produire une impulsion dont l'un des flancs varie en. fonction de la tension

échantillonnée du signal sonore; et (c) à additionner l'im-

pulsion au signal vidéo pendant l'intervalle de suppression

de ligne.

12. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce qu'il comporte en outre les opérations consistant à extraire

l'impulsion du signal vidéo, à produire une tension représen-

tative de l'instant d'apparition du flanc variable de l'impul-

sion par rapport à l'intervalle de suppression de ligne et à produire des tensions consécutives pour reconstituer le signal sonore.

13. Procédé selon la revendication 12, dans lequel des bruits à basse fréquence et une inclinaison de la ligne de

base sont présents, caractérisé en ce que l'opération de pro-

duction de deux tensions consiste à faire varier de façon in-

verse les instants d'apparition des flancs avant et arrière

par rapport à l'intervalle de suppression de ligne afin d'éli-

miner les effets du bruit et de l'inclinaison de la ligne de base.

14. Procédé pour moduler un signal sonore sur un signal vidéo au cours de chaque intervalle de suppression de ligne, caractérisé en ce qu'il comporte les opérations consistant (a) à échantillonner ledit signal sonore en un premier ins-

tant de la période comprise entre le début d'un premier in-

tervalle de suppression de ligne et le début de l'intervalle

suivant de suppression de ligne, et à générer un premier ni-

veau de signal de courant continu décalé; (b) à échantillon-

ner ledit signal sonore à un second instant de la période com-

priseentre le début du premier intervalle de suppression de ligne et le début de l'intervalle suivant de suppression de

ligne, et à générer un second signal de niveau décalé de cou-

rant continu; (c) à générer une tension en rampe pendant l'in-

tervalle de suppression de ligne; (d) à comparer cette ten-

sion en rampe au premier signal de niveau continu décalé pour produire une première impulsion de sortie lorsque la tension en rampe est égale ou supérieure au premier signal de niveau continu décalé; e) à comparer la tension en rampe au second

signal de niveau continu décalé pour produire une seconde im-

pulsion de sortie lorsque la tension en rampe est égale ou su-

périeure audit second signal continu décalé; (f) à arrêter la première impulsion de sortie au moment de la génération de la seconde impulsion de sortie, et (g) à additionner la première

impulsion de sortie arrêtée au signal vidéo pendant ledit in-

tervalle de suppression de ligne.

15. Procédé selon la revendication 14, caractérisé en ce

qu'il comporte en outre les opérations consistant: (a) à ex-

traire ladite première impulsion de sortie arrêtée du signal vidéo pour définir une impulsion de sortie de remise en forme à partir de chaque intervalle de suppression; (b) à produire

une première impulsion de largeur fonction de l'instant d'ap-

parition d'un premier flanc de ladite impulsion de sortie re-

mise en forme par rapport à cet intervalle de suppression de

ligne; (c) à produire une seconde impulsion de largeur fonc-

tion de l'instant d'apparition de l'autre flanc de ladite im-

pulsion de sortie remise en forme par rapport à cet intervalle de suppression de ligne, et (d) à émettre une première tension en fonction de la largeur de la première impulsion, pendant une première durée, et une seconde tension en fonction de la largeur de la seconde impulsion pendant une seconde durée, chaque durée ayant une longueur telle que la durée totale des

première et seconde tensions se prolonge jusqu'à l'extrac-

tion et la remise en forme d'une impulsion suivante de sortie.